Beschrijving vegetatie-eigenschappen - Grasbekleding op binnen en buitentalud

Grasland, gras met of zonder kruiden, is voor veel omstandigheden een geschikte dijkbekleding gebleken. Waarnemingen wijzen erop dat met name de zode, het wortelstelsel juist onder het maaiveld, belangrijk is voor de erosiebestendigheid en dat daarnaast het grasblad enige oppervlaktebescherming biedt. De graszode houdt grond bij elkaar en biedt bescherming tegen ontgronding door golven en stroming. De zode van de grasbekleding moet voldoende gesloten zijn om bescherming tegen erosie te bieden.

De vegetatie vormt met zijn substraat een erosieremmende eenheid. De doorworteling van de grasbekleding kan in drie dieptezones worden ingedeeld, te weten:

1. zone met dicht wortelnet (zode), veelal van het terreinoppervlak tot circa 5 cm diepte, waarvan een eerste vorm binnen 1 jaar na aanleg aanwezig is;

2. zone met een wortelnet van met het oog goed herkenbare en stevige wortels (diameter > 150 m) met een dichtheid van zo’n 3 – 10 wortels / dm2, veelal tot 0.2 –

   0.4 m beneden terreinoppervlak en die al na 1 – 2 jaar na aanleg grotendeels ontwikkeld is;

3. zone van met het oog goed herkenbare wortels met een dichtheid met 0.5 - 2 wortels

/ dm2, welke zone soms tot meer dan 1 m diep is in een voldragen graszode op klei.

De eerste twee zones bevinden zich in de toplaag (Paragraaf 2.3). De overgangen tussen de zones is vaak geleidelijk en hangt samen met de details van het voorkomen van zandiger en kleiiger laagjes en insluitingen en, beneden ongeveer 0,3 m, met de ligging van de wat grotere scheuren in de grond. De wortels beneden ongeveer 0,3 m diepte hebben een voorkeur voor plekken in de grond waar zowel vocht nageleverd wordt (nabijheid van kleiinsluitingen in zandige grond bijvoorbeeld) als voldoende doorluchting is (zoals langs spleetjes in klei).

Behalve wortels is er nog veel ander leven in en onder de zode, dat een klein maar complex ecosyteem vormt. In die zeer actieve laag is er een dynamisch evenwicht tussen velerlei organismen (plantenwortels, bacteriën, schimmels, insecten, wormen en de wat grotere dieren) dat zich aan de seizoenen aanpast. De grond in de zode is door de groeiende, afstervende en gravende organismen voortdurend in beweging. Waar dit leven beperkt wordt door extreme omstandigheden (te zout, te droog, te nat, te weinig doorluchting) kan zich geen voldoende dichte en hechte zode vormen of in stand blijven.

De functie van de wortels in het beperken van erosie van grond betreft voornamelijk het bijeenhouden van losse gronddeeltjes en –kluitjes. Daarnaast scheiden de wortels stoffen af die gronddeeltjes aaneenkleven (cementeren) en beïnvloeden ze de directe omgeving zodanig dat de grond op gronddeeltjesschaal stevig wordt. In grond treden door directe en indirecte werking van wortels lokaal (korreloppervlakteschaal) chemische en fysische omstandigheden op, waardoor relatief stabiele kluitjes ontstaan, die door wortels bijeen kunnen worden gehouden. Het onttrekken van vocht aan de grond door graswortels veroorzaakt mede dat massieve cohesieve grond breekt en in brokjes uiteenvalt. De wortels duwen vervolgens de grond langs de breukjes uiteen. Ook zandkorrels kunnen door een dicht wortelnetwerk bijeengehouden worden, waarbij enige cementatie tussen de zandkorrels de effectiviteit van de wortels tegen een erosieve belasting sterk verhoogt.

Graszoden zijn gebleken elastisch te zijn en grote vervormingen aan te kunnen zonder te scheuren. De vervormingen kunnen door de graszode worden opgevangen, waarbij de grond in de zode, als in een wapeningnet, op zijn plaats wordt gehouden. Voortdurende belasting kan echter door vermoeiing leiden tot geheel of deels bezwijken van de zode, zoals onder andere wordt geïllustreerd door de cyclische rekproeven op graszode (Figuur 3.1).

Figuur 3.1 Proefopstelling en resultaten van cyclische trekproeven met een graszode.

Op een stuk graszode is een cyclische belasting opgelegd en is de verplaatsing gemeten. In de linker grafiek in Figuur 3.1 zijn met kruisjes de verplaatsing en de restverplaatsing van een proefstuk gegeven voor de verschillende cycli. De ‘verplaatsing’ (cm) is gedefinieerd als het

verschil tussen de verplaatsing aan het begin van een cyclus bij een belasting van 0 en de maximale verplaatsing van de cyclus bij de maximale belasting. Vervolgens wordt de belasting weer gereduceerd tot nul. Het verschil tussen de verplaatsing aan het begin van de cyclus en het einde van de cyclus, als de belasting weer nul is, is de restverplaatsing. Bij toenemende ‘verplaatsing’ neemt de restverplaatsing toe en neemt de elasticiteit af, wat vermoeiing karakteriseert. Bij een slagverplaatsing van ongeveer 20 mm (4% rek) neemt de restverplaatsing sterk toe. In de rechter grafiek in Figuur 3.1 is per cyclus (kruisje in de grafiek) aangegeven wat de verplaatsing en de berekende stijfheid van de zode E (MPa) was. Deze neemt af naarmate er meer cycli werden doorlopen, hetgeen ook illustratief is voor vermoeiingsgedrag van de zode.